p 10.4k1P a 解得操作压力

【6-11】在一连续操作的精馏塔中分离苯-甲苯溶液。进料量为100kmol/h，进料中苯的组成为0.4（摩尔分数），饱和液体进料。馏出液中苯的组成为0．，釜液中苯的组成为0．95（摩尔分数）04（摩尔分数），回流比R 3。试求从冷凝器回流入塔顶的回流液摩尔流量以及从塔釜上升的蒸气摩尔流量。

.，xD 095.，xW 004.，馏出液流量 解 已知F 100kmol/h，xF 04

D F

xF xW0.4 0.04 100 39.6kmol/h

xD xW0.95 0.04

回流液流量 L RD 3 39.6 119kmol/h 塔釜上升蒸气流量 因饱和液体进料，则 V ' V R 1 D 3 1 39.6 158kmol/h

进料热状态参数

【6-12】在101.325kPa下连续操作的精馏塔中分离甲醇-水溶液。进料流量为100kmol/h，进料中甲醇的组成为0.3（摩尔分数），馏出液流量为50kmol/h，回流比R 2。甲醇-水汽液相平衡数据见附录。(1)若进料为40℃的液体，试求进料热状态参数q值，并计算精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸气流量；(2)若进料为汽液混合物，汽液比为7:3，试求q值。

解

(1) 从甲醇-水的汽液相平衡数据可知，xF 0.3时，溶液的泡点tb 78℃。

从附录查得，甲醇在78℃时的比汽化热为1065kJ/kg。甲醇的摩尔质量为32kg/kmol，故其

53 2摩尔汽化热为 106

34k1J/00km。ol

水在78 0C时的比汽化热为2350kJ/kg，其摩尔汽化热为2350 18 42300 kJ/kmol。 进料的摩尔汽化热为

r 34100 0.3 42300 0.7 39800kJ/kmol

进料从40℃升至78℃的平均温度为 t

40 78

59℃ 2

从附录查得甲醇在59℃时的比热容为2.68kJ/( kg ℃)，其摩尔热容为

2.68 32 85.2kJ/(kmol ℃)。

水的比热容为4.2kJ/(kg ℃)，其摩尔热容为4.2 18 75.6kJ/(kmol ℃)。 进料的平均摩尔热容为

cpL 85.2 0.3 75.6 0.7 78.5 kJ/(kmol.℃)

进料热状态参数

q 1

cpL(tb tF)

r

1

78.5(78 40)

1.07

39800

精馏段下降液体量 L RD 2 50 100kmol/h